DISPOSITIVO DE REGADíO PARA MÁQUINA DE PAPEL DESCRIPCION En la industria papelera se utilizan dispositivos de regadío destinados a rociar los cilindros o las telas de la máquina de papel, consistentes esencialmente 5 en tubos metálicos conductores de agua/tubos de regadío con las correspondientes boquillas de riego. Una vez efectuada la instalación de riego, entraña grandes dificultades operativas su modificación o reemplazo y un alto costo, pero con el tiempo se hace necesaria dicha modificación/reemplazo porque las prestaciones de la máquina de 10 papel se modifican en el transcurso del tiempo y la instalación de riego no se ajusta a las nuevas prestaciones. El solicitante intuyó que dadas las necesidades de rentabilidad industrial que obligan a que la velocidad de giro del cilindro conductor de papel se vea incrementada de modo sustancial con el paso del tiempo, fuera este aumento de 15 velocidad la causa de la grave perturbación del comportamiento de los regadíos. El solicitante ha estudiado dichas perturbaciones y ha encontrado íntima relación entre las vibraciones de los tubos de regadío y el aumento de la velocidad del cilindro conductor de papel. Los tubos de regadío entran en vibración porque su frecuencia natural 20 coincide con la frecuencia natural o alguno de los armónicos principales de giro de los cilindros conductores de papel. Los tubos de regadío son de muchos metros de longitud. Hay que tener en cuenta que se utiliza un bastidor de sustentación común para el cilindro conductor de papel y los tubos de regadío y que este 25 bastidor es el transmisor de las perturbaciones. Dado que si aumenta la velocidad del cilindro conductor de papel aumentan las frecuencias de excitación, el solicitante ha deducido que es necesario
5 mantener la frecuencia natural de los dispositivos de regadío alejada de cualquier frecuencia de excitación de los cilindros conductores. El grado de perturbación a causa de dichas vibraciones es mayor en el plano vertical que en el plano horizontal. Con estas premisas el solicitante ha desarrollado un nuevo dispositivo de regadío en el que se aumenta su momento de inercia principalmente en el plano vertical y secundariamente en el plano horizontal, con lo que en la práctica quedan muy disminuidas las perturbaciones vibratorias. En concreto, el dispositivo de regadío para máquina de papel es de los 10 que constan de un tubo metálico conductor de agua con bocas de riego, que se caracteriza porque consta de una estructura adosada cerrada y fija herméticamente al tubo metálico conductor de agua a modo de segundo tubo y disponiéndose la estructura adosada sobre el plano vertical de simetría del tubo conductor. Preferentemente se dispone un plano vertical de simetría común para el 15 tubo metálico conductor de agua y la estructura adosada. El solicitante también ha descubierto en sus ensayos que las perturbaciones no se presentan de igual modo a lo largo del tubo de regadío, por lo que la presencia de masas en zonas puntuales del tubo de regadío presenta ventajas adicionales, como también el modo de unión de dicha masa al tubo. Las 20 vibraciones generadas pueden ser disminuidas mediante la unión de dichas masas mediante elementos amortiguadores, por lo que el regadío de la solicitud también se caracteriza porque: -el tubo consta de medios para incorporar una masa adicional en cantidad regulable; 25 -consta de medios para regular la posición de la masa adicional respecto del tubo/estructura adosada; -la unión entre la masa adicional y el regadío consta de un elemento elástico amortiguante de vibraciones.
Para comprender mejor el objeto de la presente invención, se representa en los planos formas preferentes de realizaciones prácticas, susceptibles de cambios accesorios que no desvirtúen su fundamento. La figura 1 es una vista esquemática y en perspectiva de tres 5 dispositivos de regadío (7), (9), (12) objeto del invento dispuestos en una máquina de fabricación de papel. La figura 2 es una vista esquemática y en perspectiva de una primera realización práctica del invento. La figura 3 es una vista esquemática y en perspectiva de una segunda 10 realización práctica del invento. En una máquina de fabricación de papel se dispone sobre un bastidor de sustentación (13) un cilindro conductor (6) del papel (8), un primer dispositivo de regadío (7) del propio cilindro (6), un segundo dispositivo de regadío (9) de la tela sustentadora del papel (8) y un tercer dispositivo de regadío (12) para la caja 15 aspirante (19). El primer y tercer dispositivos (7), (12) son de riego fijo y el segundo dispositivo (9) es de riego oscilante por medio de su accionamiento (10). Los dispositivos de riego convencionales constan de un tubo metálico conductor de agua (1) con sus boquillas (b) de riego. 20 Para una mayor claridad en la explicación del invento, las boquillas de riego (b) no se han representado en las figuras 2 y 3. El invento se refiere a cada uno de los dispositivos de riego de la máquina de papel, de modo que una máquina de papel tenga al menos un dispositivo de riego objeto del invento, pero puede tener varios, por ejemplo tres 25 como en la figura 1. En la figura 2 se aprecia que al tubo metálico conductor de agua (1) se le ha añadido fijamente una estructura adosada (2), que en este caso es una chapa doblada y soldada (14) al tubo (1), de modo que la estructura adosada (2) queda a
modo de segundo tubo respecto al tubo metálico conductor de agua (1) Y con una parte de la pared del tubo (1) común con el espacio vacío (5) de la estructura adosada (2). El espacio interior de la estructura adosada (2) es hermético respecto al 5 exterior y al tubo metálico conductor de agua (1). Esta hermeticidad posibilita ventajosamente que sea la estructura adosada (2) la portadora interna del cableado eléctrico (15) de la instalación para la máquina de papel. El dispositivo de riego se dispone en la máquina de papel (figura 1) de modo que la estructura adosada (2) se posiciona verticalmente en el tubo metálico 10 conductor de agua (1) (por encima en la figura 2 y por debajo en la figura 3) y, preferentemente, teniendo todo el conjunto un plano de simetría vertical AA (sin incluir las boquillas). Con esta disposición y con respecto a los planos vertical (AA) y horizontal (88) que pasan por el eje teórico (e) del tubo metálico conductor (1) el 15 momento de inercia del dispositivo es mayor respecto al eje horizontal (88) que con respecto al eje vertical (AA), tal y como conviene para evitar las frecuencias perturbadoras provenientes del cilindro (6). 20 25 En la figura 3 son dos estructuras tubulares completas las que se adosan. La sección de la estructura adosada (2), así como la del tubo (1), puede ser una cualquiera, por ejemplo, circular, triangular, rectangular, etc. La estructura adosada (2) se puede cerrar opcionalmente por los extremos para evitar la entrada de suciedad en ella, pudiendo constar de tapas de cierre unidas a la estructura por diferentes técnicas en función de las necesidades. Para aumentar las ventajas del invento se dispone de una masa (3) adicional en el interior de la estructura adosada (2). La incorporación de una masa (3) en la estructura adosada (2) en una posición determinada, permite modificar el comportamiento dinámico del dispositivo de regadío, de manera que en función de la velocidad de papel a emplear se
selecciona si se ha de incorporar la masa (3) o no. En general, la frecuencia natural disminuirá al introducirse la masa (3) en la estructura adosada (2). En el caso de realización de regadío con masa (3) incorporada cuya poslclon pueda ser regulada, el comportamiento dinámico del dispositivo del 5 regadío (1) puede ser modificado mediante el desplazamiento de dicha masa (3) en el interior de la estructura hueca (2) adosada al tubo (1). Se podría regular el comportamiento dinámico de la estructura incluso estando la máquina de papel en funcionamiento. Una masa (3) regulable en posición puede realizarse de muchas 10 maneras: En los ejemplos de realización de las figuras 2 y 3 se muestra una masa (3) en el hueco de la estructura adosada (2). El contacto entre la masa (3) y la estructura adosada (2) se realiza mediante un guiado (16). La posición axial de la masa (3) puede controlarse mediante un accionamiento, por ejemplo, mediante un 15 cable (4). Se puede controlar la rigidez de la unión, masa (3) estructura adosada (2), en función del material escogido para dicha unión. Al igual que se contempla la modificación de la rigidez, también se contempla la modificación de la masa (3). Por ejemplo, una masa (3) con la misma 20 geometría pero agujereada, etc. Mediante el empleo de una masa (3) unida flexiblemente a la estructura adosada (2), por ejemplo, con un elemento amortiguante como elastómeros, vitón, ... , se disminuye la amplitud de las vibraciones, por lo que con un material con un amortiguamiento elevado, además de modificarse el valor de la frecuencia 25 natural, se disminuye la amplitud de la vibración que va a sufrir el dispositivo de regadío. La masa (3) se puede disponer sobre la superficie exterior de la estructura adosada (2).
Preferentemente la estructura adosada (2) es metálica, pero pudiera ser de otro material, por ejemplo de un material polimérico capaz de unirse herméticamente con el tubo conductor (1) de naturaleza metálica.
PAPER MACHINE IRRIGATION DEVICE DESCRIPTION In the paper industry, irrigation devices are used to spray cylinders or paper machine fabrics, consisting essentially of metallic water conduits / irrigation pipes with the corresponding irrigation nozzles. . Once the irrigation installation has been carried out, it involves great operational difficulties, its modification or replacement and a high cost, but over time this modification / replacement is necessary because the performance of the paper machine is modified in the course of time and the Irrigation installation does not adjust to the new features. The applicant intuited that given the needs of industrial profitability which force the speed of rotation of the paper-conducting cylinder to be substantially increased over time, this increase in speed is the cause of the serious disturbance in the behavior of Irrigation The applicant has studied these disturbances and found an intimate relationship between the vibrations of the irrigation pipes and the increase in the speed of the paper-carrying cylinder. The irrigation pipes come into vibration because their natural frequency 20 coincides with the natural frequency or some of the main harmonics of rotation of the paper conductive cylinders. The irrigation pipes are many meters long. It must be taken into account that a common support frame is used for the paper guide cylinder and the irrigation pipes and that this frame is the transmitter of the disturbances. Since increasing the speed of the paper-leading cylinder increases the excitation frequencies, the applicant has deduced that it is necessary
5 maintain the natural frequency of irrigation devices away from any excitation frequency of the conductive cylinders. The degree of disturbance due to these vibrations is greater in the vertical plane than in the horizontal plane. With these premises, the applicant has developed a new irrigation device in which its moment of inertia is increased mainly in the vertical plane and secondarily in the horizontal plane, with which in practice the vibratory disturbances are greatly diminished. In particular, the irrigation device for paper machine is of the 10 that consist of a metal pipe conductor of water with hydrants, which is characterized in that it consists of a closed attached structure and hermetically fixed to the metal pipe conductor of water to mode of second tube and arranging the attached structure on the vertical plane of symmetry of the conductor tube. Preferably, a vertical plane of common symmetry is provided for the metallic water-conducting tube and the attached structure. The applicant has also discovered in his tests that the disturbances do not occur in the same way along the irrigation pipe, so that the presence of masses in specific areas of the irrigation pipe has additional advantages, as well as the way of joining the pipes. said mass to the tube. The generated vibrations can be reduced by the union of said masses by means of damping elements, so that the irrigation of the application is also characterized in that: the tube consists of means for incorporating an additional mass in an adjustable quantity; 25 - consists of means for regulating the position of the additional mass with respect to the tube / attached structure; -the union between the additional mass and the irrigation consists of an elastic vibration damping element.
To better understand the object of the present invention, preferred forms of practical embodiments are shown in the plans, subject to accessory changes that do not detract from its foundation. Figure 1 is a schematic and perspective view of three irrigation devices (7), (9), (12) object of the invention arranged in a papermaking machine. Figure 2 is a schematic and perspective view of a first practical embodiment of the invention. Figure 3 is a schematic and perspective view of a second practical embodiment of the invention. In a papermaking machine, on a support frame (13) a conductive cylinder (6) of the paper (8), a first irrigation device (7) of the cylinder (6), a second irrigation device ( 9) of the paper web (8) and a third irrigation device (12) for the suction box (19). The first and third devices (7), (12) are fixed irrigation and the second device (9) is oscillating irrigation by means of its drive (10). Conventional irrigation devices consist of a metallic water conductor tube (1) with its irrigation nozzles (b). For greater clarity in the explanation of the invention, the irrigation nozzles (b) are not represented in figures 2 and 3. The invention relates to each of the irrigation devices of the paper machine, so that a paper machine has at least one irrigation device object of the invention, but may have several, for example three as in figure 1. In figure 2 it is seen that the metal pipe conductor of water (1) has been added fixedly attached structure (2), which in this case is a sheet bent and welded (14) to the tube (1), so that the attached structure (2) is a
second tube mode with respect to the metallic water conduit tube (1) AND with a part of the tube wall (1) common with the empty space (5) of the attached structure (2). The interior space of the attached structure (2) is hermetic with respect to the exterior 5 and to the metal pipe that carries water (1). This tightness advantageously makes it possible for the attached structure (2) to be the internal carrier of the electrical wiring (15) of the installation for the paper machine. The irrigation device is arranged in the paper machine (figure 1) so that the attached structure (2) is positioned vertically in the metal tube 10 water conductor (1) (above in figure 2 and below in the 3) and, preferably, the entire assembly having a plane of vertical symmetry AA (not including the nozzles). With this arrangement and with respect to the vertical (AA) and horizontal (88) planes passing through the theoretical axis (e) of the metallic conductor tube (1) the moment of inertia of the device is greater with respect to the horizontal axis (88) that with respect to the vertical axis (AA), as it is convenient to avoid the disturbing frequencies coming from the cylinder (6). In FIG. 3, two complete tubular structures are attached. The section of the attached structure (2), as well as that of the tube (1), can be any one, for example, circular, triangular, rectangular, etc. The attached structure (2) can optionally be closed at the ends to prevent the entry of dirt into it, which can consist of closure caps joined to the structure by different techniques depending on the needs. In order to increase the advantages of the invention, an additional mass (3) is available inside the attached structure (2). The incorporation of a mass (3) in the attached structure (2) in a determined position, allows modifying the dynamic behavior of the irrigation device, so that depending on the paper speed to be used,
select whether to incorporate the mass (3) or not. In general, the natural frequency will decrease when the mass (3) is introduced into the attached structure (2). In the case of irrigation with built-in mass (3) whose position can be regulated, the dynamic behavior of the irrigation device (1) can be modified by moving said mass (3) inside the hollow structure ( 2) attached to the tube (1). The dynamic behavior of the structure could be regulated even when the paper machine is in operation. A mass (3) that can be adjusted in position can be made in many ways: In the exemplary embodiments of FIGS. 2 and 3, a mass (3) is shown in the hollow of the attached structure (2). The contact between the mass (3) and the attached structure (2) is carried out by means of a guide (16). The axial position of the mass (3) can be controlled by means of a drive, for example, by means of a cable (4). The rigidity of the joint, mass (3) attached structure (2) can be controlled, depending on the material chosen for said joint. As modification of the rigidity is contemplated, the modification of the mass (3) is also contemplated. For example, a mass (3) with the same geometry but bored, etc. By using a mass (3) flexibly attached to the attached structure (2), for example, with a damping element such as elastomers, viton, ..., the amplitude of the vibrations is decreased, so with a material with a high damping, in addition to modifying the value of the natural frequency, the amplitude of the vibration to be suffered by the irrigation device is decreased. The mass (3) can be arranged on the outer surface of the attached structure (2).
Preferably the attached structure (2) is metallic, but could be made of another material, for example of a polymeric material capable of sealingly joining with the metallic conductor tube (1).